Question

氯气在298K、100kPa时，在1L水中可溶解0.090mol，实验测得溶于水的Cl₂约有三分之一与水反应。请回答下列问题：
（1）该反应的离子方程式为____________________________;
（2）根据离子方程式，计算该反应的平衡常数（水视为纯液体，列式计算，保留2位有效数字）
（3）在上述平衡体系中加入少量NaOH固体，平衡将向________移动；（填“正”、“逆”或“不”）
（4）如果增大氯气的压强，氯气在水中的溶解度将______（填“增大”、“减小”或“不变”），平衡将向______________移动。（填“正”、“逆”或“不”）
（5）新制氯水经光照一段时间后溶液c(H⁺)增大，请运用平衡移动原理进行解释：__________________。

Answer 1

（1） Cl₂ + H₂O Cl^- + H⁺ + HClO；（3分）
（2）      Cl₂ + H₂O Cl^- + H⁺ + HClO（6分）
C_起 mol/L  0.090         0     0    0
C_变mol/L  0.090×1/3    0.030  0.030   0.030
C_平mol/L  0.060        0.030  0.030   0.030

（3）正反应方向； （1分）  （4）增大（2分），正反应方向（1分）
（5） Cl₂ + H₂O Cl^- + H⁺ + HClO,光照，HClO分解生成HCl和O₂，使平衡向正反应方向移动， 溶液的c(H⁺)增大。（3分）

试题分析：本题以氯气与水的反应为载体考查化学平衡相关知识。（1）氯气与水反应生成盐酸和次氯酸，次氯酸是弱电解质；反应的离子方程式为Cl₂ + H₂O Cl^- + H⁺ + HClO；（2）在1L水中可溶解0.090mol氯气，近似氯气浓度为0.090mol/L；结合平衡计算——三行式及平衡状态微粒的浓度，依据平衡常数概念计算得到；计算过程见答案；（3）加入氢氧化钠，溶液中的氢氧根离子和氢离子反应，降低了氢离子浓度，平衡正向进行；（4）气体溶解度随压强增大会增大，增大压强平衡向气体体积减小的方法进行，即平衡将向正向移动；（5） 氯水中存在平衡Cl₂ + H₂O Cl^- + H⁺ + HClO,光照，HClO分解生成HCl和O₂，使平衡向正反应方向移动， 溶液的c(H⁺)增大。